基于膝关节侧副韧带有限元模型的拔伸法生物力学研究

来源 :成都中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heroic008
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目的:  采用VICON运动捕捉系统采集拔伸法相关参数,分析不同损伤程度的膝关节侧副韧带应力情况,为拔伸法治疗膝关节侧副韧带损伤提供参考。  方法:  采用VICON运动捕捉系统采集拔伸法的拔伸幅度、时间、加速度等参数,将采集后的数据加载至膝关节侧副韧带有限元模型上,分析在不同损伤程度下侧副韧带的应力情况。  结果:  1、LSHO加速度参数(单位:mm/s2):X谷值-5378.7±531.6;X峰值5755.7±467.4;Y谷值-4003.7±399.7;Y峰值4861.3±507.1;Z谷值-5734.8 ±500.7;Z峰值6116.6±637.6。  RSHO加速度参数:X谷值-4906.4±439.6;X峰值5394.3±540.4;Y谷值-4439.7±482.3;Y峰值5249.9±467.1;Z谷值-6164.8±543.1;Z峰值5914.9 ±487.3。  LELB加速度参数:X谷值-5449.7±557.1;X峰值5597.4±493.7;Y谷值-6346.7±521.3;Y峰值6813.7±573.1;Z谷值-6591.7±600.7;Z峰值6639.1 ±640.7。  RELB加速度参数:X谷值-5449.7±557.1;X峰值5597.4±493.7;Y谷值-6346.7±521.3;Y峰值6813.7±573.1;Z谷值-6591.7±600.7;Z峰值6716.4 ±631.8。  LWRB加速度参数:X谷值-7294.6±537.8;X峰值7996±497.3;Y谷值-8391.1±617.4;Y峰值7916.4±582.4;Z谷值-7391.5±541.8;Z峰值7554.9 ±544.3。  RWRB加速度参数:X谷值-7624.6±500.7;X峰值8097.5±564.2;Y谷值-8073.6±638.1;Y峰值8497.2±615.7;Z谷值-7619.7±597.2;Z峰值7294.8 ±511.7。  LLKNE加速度参数:X谷值-7419.5±590.4;X峰值7143.4±568.1;Y谷值-6842.8±493.2;Y峰值6429.7±482.9;Z谷值-8491.6±581.9;Z峰值7614.3 ±523.7。  LMKNE加速度参数:X谷值-6978.2±513.4;X峰值6864.4±491.8;Y谷值-6649.1±467.1;Y峰值6137.5±491.7;Z谷值-8136.4±511.6;Z峰值7318.4 ±567.1。  2、以加速度为0达到峰值的时间差为观察指标:RSHO 6.1±0.93s;RELB 6.4±0.87s;RWRB 7.1±0.90s;LSHO 5.46±0.67s;LELB 5.99±1.13s;LWRB 6.44 ±0.97s;LLKNE 6.98±1.09s;LMKNE 7.24±0.91s。  3、拔伸时间结果为10.8±0.56秒。  4、LLKNE与LMKNE拔伸幅度:LLKNE:4.63±0.39mm;LMKNE:4.01 ±0.47mm。  5、不同损伤程度条件下,应力分析结果表明:无损伤情况下MCL最大应力 13.1Mpa , LCL 最大应力为 4.18Mpa;损伤程度 10%的 MCL 最大应力7.358Mpa , LCL 最大应力为 3.571Mpa;损伤程度 20%的 MCL 最大应力4.618Mpa , LCL 最大应力为 4.268Mpa;损伤程度 30%的 MCL 最大应力12.31Mpa,LCL最大应力为5.959Mpa;损伤程度40%的MCL最大应力17.6Mpa, LCL最大应力为8.293Mpa;损伤程度50%的MCL最大应力21.14Mpa,LCL最大应力为9.998Mpa;损伤程度60%的MCL最大应力21.75Mpa,LCL最大应力为10.27Mpa;损伤程度70%的MCL最大应力24.99Mpa,LCL最大应力为11.74Mpa;损伤程度 80%的 MCL 最大应力 40.51Mpa , LCL 最大应力为18.02Mpa;损伤程度 90%的 MCL 最大应力 44.35Mpa , LCL 最大应力为19.96Mpa;完全断裂的则无应力情况。  结论:  1、在拔伸法的操作过程中,施术者双上肢发力是动态平衡,协调运动的,达到“均匀、柔和、有力、持久、渗透”的要旨;  2、不同损伤情况下的侧副韧带的应力情况不同,提示在临床操作过程中应当针对不同损伤情况而“辨证施力”。
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